天津市河?xùn)|區(qū)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1河?xùn)|區(qū)2023-2024學(xué)年度第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)高三物理注意事項(xiàng)：1.每題選出〖答案〗后，用鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑。2.本卷共8題，每題5分，共40分。一、單項(xiàng)選擇題（每題5分，共25分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）1.十八大以來(lái)，在多個(gè)場(chǎng)合談到中國(guó)傳統(tǒng)文化，表達(dá)了自己對(duì)傳統(tǒng)文化、傳統(tǒng)思想價(jià)值體系的認(rèn)同與尊崇。如圖便是我們耳熟能詳?shù)囊粍t經(jīng)典故事∶曹沖稱(chēng)象，下列哪個(gè)選項(xiàng)的學(xué)習(xí)也用到了相同的方法（）A.瞬時(shí)加速度的定義B.力的合成與分解中，合力與分力的關(guān)系C.v—t圖像與t軸所圍面積的物理意義D.自由落體運(yùn)動(dòng)模型的建立〖答案〗B〖解析〗A．瞬時(shí)加速度的定義用的是極限法（微元法），曹沖稱(chēng)象運(yùn)用了等效法，A錯(cuò)誤；B．力的合成與分解中，合力與分力的關(guān)系用的也是等效法，B正確；C．v—t圖像與t軸所圍面積的物理意義用的是微元法，曹沖稱(chēng)象運(yùn)用了等效法，C錯(cuò)誤；D．自由落體運(yùn)動(dòng)模型的建立用的是理想模型法，曹沖稱(chēng)象運(yùn)用了等效法，D錯(cuò)誤。故選B。2.2022年7月14日下午，長(zhǎng)征五號(hào)B火箭成功將我國(guó)空間站的首個(gè)實(shí)驗(yàn)艙“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙送入太空與天和核心艙進(jìn)行對(duì)接，隨后神舟十四號(hào)乘組順利進(jìn)入問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，開(kāi)啟了太空實(shí)驗(yàn)的新階段。如圖所示，已知空間站在距地球表面高約400km的近地軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球半徑約為6400km，萬(wàn)有引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是（）A.空間站繞地球運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度B.若已知空間站的運(yùn)行周期則可以計(jì)算出地球的質(zhì)量C.“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙需先進(jìn)入核心艙所在的軌道，再加速追上核心艙完成對(duì)接D.核心艙在軌運(yùn)行時(shí)，艙內(nèi)宇航員的加速度為0〖答案〗B〖解析〗A．第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，空間站繞地球運(yùn)行的速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)空間站的軌道半徑已知，若再已知空間站的運(yùn)行周期，則可以計(jì)算出地球的質(zhì)量，選項(xiàng)B正確；C．“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙需先進(jìn)入低于核心艙所在的軌道，再加速做離心運(yùn)動(dòng)追上核心艙完成對(duì)接，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．核心艙在軌運(yùn)行時(shí)，艙內(nèi)宇航員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則加速度不為0，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖甲所示，每年夏季，我國(guó)多地會(huì)出現(xiàn)日暈現(xiàn)象，日暈是日光通過(guò)卷層云時(shí)，受到冰晶的折射或反射形成的。如圖乙所示為一束太陽(yáng)光射到六角形冰晶上時(shí)的光路圖，、為其折射出的光線中的兩種單色光，下列說(shuō)法正確的是（）A.在冰晶中，光的傳播速度較大B.用光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，改用光照射也一定能發(fā)生C.用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)光的條紋間距比光的窄D.從同種玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，光臨界角較大〖答案〗D〖解析〗A．由題圖可知a光的偏折程度比b光的偏折程度小，易知冰晶對(duì)b光的折射率比對(duì)a光的折射率大，根據(jù)知在冰晶中，b光的傳播速度較小，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)閎光的折射率比對(duì)a光的折射率大，即b光的頻率比a光的大，所以a光的頻率可能小于金屬的極限頻率，不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)閎光的折射率比對(duì)a光的折射率大，即b光的頻率比a光的大，則b光的波長(zhǎng)比a光的小，根據(jù)b光波長(zhǎng)小，則b光條紋間距更小，故C錯(cuò)誤；D．同種玻璃對(duì)a光的折射率比對(duì)b光的折射率小，根據(jù)可知從同種玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角較大，故D正確。故選D。4.醫(yī)學(xué)上，放射性同位素電池已廣泛應(yīng)用于心臟起搏器和人工心臟中，某植入人體的微型核電池內(nèi)部裝有150mg钚（），體積僅18mm3。已知钚238的半衰期為88年，钚238衰變時(shí)放出射線和射線，生成新核X，若钚238、粒子、X的質(zhì)量分別為、、，普朗克常量為，真空中的光速為，則下列說(shuō)法正確的是（）A.新核X的中子數(shù)為150B.生成的新核比結(jié)合能小于钚238原子核C.該核反應(yīng)中釋放的能量為D.钚238以不同化合物形態(tài)存在時(shí)，其半衰期可能發(fā)生變化〖答案〗C〖解析〗A．射線本質(zhì)為氦核，根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒有238-4=234，94-2=92新核X的中子數(shù)為234-92=142故A錯(cuò)誤；B．衰變反應(yīng)釋放能量，表明生成核比反應(yīng)核更加穩(wěn)定，原子核越穩(wěn)定，比結(jié)合能越大，可知，生成的新核比結(jié)合能大于钚238原子核，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)質(zhì)能方程，該核反應(yīng)中釋放的能量為故C正確；D．放射性元素的半衰期由原子核自身決定，與元素的化學(xué)性質(zhì)和物理環(huán)境無(wú)關(guān)，可知，钚238以不同化合物形態(tài)存在時(shí)，其半衰期不會(huì)發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤。故選C。5.現(xiàn)代避雷針是美國(guó)科學(xué)家富蘭克林發(fā)明的。避雷針，又名防雷針、接閃桿，是用來(lái)保護(hù)建筑物、高大樹(shù)木等避免雷擊的裝置。如圖所示為避雷針周?chē)牡葎?shì)面分布情況，電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小比M點(diǎn)的小B.P、M兩點(diǎn)電勢(shì)差UPM=2kVC.M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同D.電子在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能〖答案〗A〖解析〗A．因M點(diǎn)的等勢(shì)面較P點(diǎn)密集，可知M點(diǎn)電場(chǎng)線較P點(diǎn)密集，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小比M點(diǎn)的小，選項(xiàng)A正確；B．P、M兩點(diǎn)電勢(shì)差選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．P點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)，則電子在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。二、不定項(xiàng)選擇題（每題5分，共15分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分）6.如圖所示的電路中，理想變壓器的輸入端接一正弦交流電，保持電壓不變，為滑動(dòng)變阻器的滑片，閉合開(kāi)關(guān)S，下列說(shuō)法正確的是（）A.只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，變壓器的輸出電流變小B.只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，變壓器的輸出電壓變大C.只將向下滑動(dòng)時(shí)，變壓器輸出的功率變小D.只增加原線圈匝數(shù)，變壓器的輸出電壓變大〖答案〗AC〖解析〗AB．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，副線圈電阻增大，但匝數(shù)不變，變壓器輸入電壓不變，則輸出電壓不變，根據(jù)變壓器的輸出電流變小，故A正確，B錯(cuò)誤；C．將P向下滑動(dòng)時(shí)，副線圈電阻增大，輸出電壓不變，變壓器輸出功率變小，故C正確；D．根據(jù)理想變壓器電壓和匝數(shù)的關(guān)系可得可知，增加原線圈匝數(shù)，則副線圈輸出電壓減小，故D錯(cuò)誤。故選AC。7.當(dāng)籃球氣不足時(shí)常用打氣筒和氣針給籃球充氣，把氣針安裝在打氣筒的氣嘴上，把氣針慢慢地插入籃球氣孔，然后壓縮打氣筒將空氣壓入籃球內(nèi)，如圖所示。在一次緩慢壓縮打氣筒的充氣過(guò)程中，設(shè)此次充氣過(guò)程中籃球的體積不變，氣體溫度不變，打氣筒內(nèi)的氣體全部壓入籃球內(nèi)，沒(méi)有向外界漏氣，氣體可視為理想氣體，對(duì)于此次充氣前打氣筒內(nèi)的氣體和籃球內(nèi)原來(lái)的氣體，下列說(shuō)法正確的是（）A.此過(guò)程中氣體的內(nèi)能增大B.此過(guò)程中氣體向外界放出熱量C.此過(guò)程中每個(gè)氣體分子的動(dòng)能均不變D.此過(guò)程中氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的次數(shù)增多〖答案〗BD〖解析〗A．在一次緩慢充氣過(guò)程中，氣體溫度不變，打氣筒內(nèi)的氣體全部壓入籃球內(nèi)，無(wú)漏氣，氣體可視為理想氣體，氣體溫度不變，因此此過(guò)程中氣體的內(nèi)能不變，故A錯(cuò)誤；B．充氣前，氣體在籃球和氣筒之間，充氣后，氣體在籃球中，由于籃球的體積不變，因此氣體的體積變小，此過(guò)程中外界對(duì)氣體做正功，，氣體的溫度不變，則，由熱力學(xué)第一定律可得：，即此過(guò)程中氣體向外界釋放熱量，故B正確；C．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變，則分子的平均動(dòng)能不變，但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都不變，故C錯(cuò)誤；D．壓縮過(guò)程中氣體溫度不變，根據(jù)玻意耳定律可知?dú)怏w的壓強(qiáng)增大，此過(guò)程中氣體的溫度不變，即分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度不變，但壓強(qiáng)增大，則氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的次數(shù)增加，故D正確。故選BD。8.“兒童散學(xué)歸來(lái)早，忙趁東風(fēng)放紙鳶”。一小孩站在水平地面上放風(fēng)箏，慢慢地釋放拉線，風(fēng)箏越飛越高，先后經(jīng)過(guò)同一豎直面的兩點(diǎn)，如圖所示，若風(fēng)箏在兩點(diǎn)時(shí)，拉線的張力大小相等，風(fēng)箏的重力不能忽略，小孩受到的風(fēng)力不計(jì)，則風(fēng)箏在點(diǎn)時(shí)（）A.小孩受到地面的支持力比在a點(diǎn)時(shí)的大B.小孩受到地面摩擦力比在a點(diǎn)時(shí)的小C.風(fēng)箏受到的風(fēng)力方向與在a點(diǎn)時(shí)的相同D.風(fēng)箏受到的風(fēng)力比在a點(diǎn)時(shí)的大〖答案〗BD〖解析〗AB．根據(jù)題意，對(duì)小孩受力分析，受重力、地面的摩擦力、地面的支持力和繩子的拉力，如圖所示由幾何關(guān)系有風(fēng)箏在點(diǎn)時(shí)，拉力的大小不變，與水平面夾角變大，可知，變小，變小，即小孩受到地面的支持力比在a點(diǎn)時(shí)的小，受到地面的摩擦力比在a點(diǎn)時(shí)的小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)題意，在兩點(diǎn)分別對(duì)風(fēng)箏受力分析，由共點(diǎn)力平衡的特點(diǎn)可知，風(fēng)箏受到風(fēng)力與繩子拉力和風(fēng)箏重力的合力等大反向，如圖所示由平行四邊形法則可知，風(fēng)箏受到的風(fēng)力方向與在a點(diǎn)時(shí)的不同，由于繩子的拉力和風(fēng)箏的重力大小不變，在時(shí)兩個(gè)力間夾角小，則合力大，即風(fēng)箏受到的風(fēng)力比在a點(diǎn)時(shí)的大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。三、非選擇題9.用如圖甲所示裝置做“探究小車(chē)的a與F、m之間的定量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)的要求，下列說(shuō)法正確的是______。A．先釋放小車(chē)，后接通電源B．應(yīng)調(diào)節(jié)左邊滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行C．要保證砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量D．平衡摩擦力，要求小車(chē)與空砝碼盤(pán)一起恰好做勻速下滑（2）實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備有以下器材，本實(shí)驗(yàn)需要的是______。（選填字母序號(hào)）A．刻度尺B．天平C．秒表D．彈簧秤（3）實(shí)驗(yàn)中使用50Hz交流電源，在打出的紙帶上選擇5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，測(cè)出A點(diǎn)到C點(diǎn)、C點(diǎn)到E點(diǎn)的距離如圖乙所示，由此可算出在打D點(diǎn)時(shí)的速度大小vD=______m/s，紙帶的加速度a=______m/s2。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）〖答案〗（1）BC（2）AB（3）1.433.00〖解析〗（1）[1]A．為了充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源，后釋放小車(chē)，故A錯(cuò)誤；B．為了使小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力恒定不變，應(yīng)調(diào)節(jié)左邊滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，故B正確；C．為了使小球受到的細(xì)線拉力近似等于砝碼及砝碼盤(pán)的總重力，要保證砝碼及砝碼盤(pán)總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，故C正確；D．平衡摩擦力，應(yīng)把砝碼盤(pán)與細(xì)線撤去，抬高木板右端到適當(dāng)角度，使小車(chē)?yán)垘ё鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選BC。（2）[2]本實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，需要用天平測(cè)質(zhì)量；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以知道計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，所以不需要秒表，也不需要彈簧秤測(cè)力的大小。故選AB。（3）[3]相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過(guò)程的平均速度，則打D點(diǎn)時(shí)的速度大小為[4]根據(jù)逐差法可得，紙帶的加速度為10.某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)定金屬絲電阻率”實(shí)驗(yàn)中（1）采用圖甲所示的電路來(lái)測(cè)金屬絲的電阻。實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處在_____（填“”或“”）端。（2）按照?qǐng)D甲電路連接實(shí)物圖，如圖乙所示。閉合開(kāi)關(guān)前檢查電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，該導(dǎo)線為_(kāi)______（填“”或“”）。（3）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為，該小組用刻度尺測(cè)量導(dǎo)線長(zhǎng)度為，螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑，則表達(dá)式為_(kāi)______（用實(shí)驗(yàn)測(cè)量的物理量、、、表示電阻率）?！即鸢浮剑?）（2）（3）〖解析〗（1）[1]為防止燒壞電表，金屬絲兩端的電壓應(yīng)從零開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處在端。（2）[2]實(shí)驗(yàn)電路中滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，而實(shí)物連接圖中滑動(dòng)變阻器為限流式接法，可知導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。（3）[3]根據(jù)歐姆定律，金屬絲的電阻為根據(jù)電阻定律電阻率表達(dá)式為11.如圖所示，間距為d=0.4m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻，導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1.0T。一根質(zhì)量為m=2kg的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)體棒的電阻r=1.0Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，在垂直ab的水平拉力F作用下導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v=4.0m/s，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持垂直。求：（1）導(dǎo)體棒ab中感應(yīng)電流的大小和方向；（2）作用在導(dǎo)體棒上拉力F的大小；（3）某時(shí)刻撤去拉力F，撤去拉力后電阻R上產(chǎn)生的熱量?！即鸢浮剑?），；（2）；（3）〖解析〗（1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得由右手定則判斷出導(dǎo)體棒ab中感應(yīng)電流的方向?yàn)?。?）根據(jù)受力平衡可知，作用在導(dǎo)體棒上拉力大小等于安培力大小，則有解得（3）撤去拉力后，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒且解得12.如圖為某物流公司把包裹直接裝運(yùn)到卡車(chē)中的自動(dòng)傳送系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)由水平傳送帶、傾斜滑道與水平平臺(tái)平滑連接組成，滑道高為3h，平臺(tái)面距車(chē)廂底面的高為h。包裹M、N依次被輕放在以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，在與傳送帶達(dá)到共速后，從A點(diǎn)滑入傾斜滑道，M剛好滑到平臺(tái)最右端B點(diǎn)停下，隨后滑下的N以2v0的速度與M發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，碰撞后M、N分別落在車(chē)廂底板的C、D點(diǎn)。已知M、N的質(zhì)量分別為m和2m，碰撞過(guò)程中損失的能量為碰撞前瞬間總動(dòng)能的。M與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，M、N在滑至B點(diǎn)之前不發(fā)生碰撞，忽略空氣阻力，將包裹均視為質(zhì)點(diǎn)。